Cuando el aire se eleva, se expande y se enfría adiabáticamente. Si el ascenso es hasta suficiente altura, el enfriamiento se puede producir hasta alcanzar el punto de rocío, formándose la condensación y se pueden producir las nubes. Existen diferentes mecanismos por los cuales se puede generar la elevación del aire: ascenso convectivo, orográfico, frontal y por convergencia, que describimos a continuación.
Ascenso convectivo.
En días calurosos, el calentamiento desde superficie puede hacer que una parcela de aire se caliente más que los alrededores. Al ser más cálida la masa de aire es más liviana que el aire que la rodea y se eleva libremente. Si esa parcela de aire tiene suficiente humedad, al elevarse se va expandiendo, enfriándose y condensándose, lo que puede producir nubes y eventualmente precipitación. Esto es la inestabilidad convectiva, y la precipitación asociada generalmente es aislada, intensa y de corta duración. El proceso se ilustra en la figura. Las regiones mas propicias para la formación de convección son las zonas ecuatoriales y los centros de los continentes, produciéndose las tormentas tropicales o convectivas, en particular en horas de la tarde, con lluvia, truenos y relámpagos.
Ascenso orográfico.
Se produce cuando el aire se mueve hacia barreras montañosas, siendo forzado a subir por la pendiente de la montaña. Al ascender, el enfriamiento adiabático produce la condensación, nubes y la precipitación. Cuando el aire alcanza la cima de las montañas ha perdido su humedad y comienza a descender por la pendiente opuesta, calentándose adiabáticamente, llegando al valle como un aire cálido y seco, produciendo allí lugares secos, como
Ascenso frontal.
Cuando se encuentran dos masas de aire, una fría y otra cálida, a la interfase o zona de separación de las dos masas se le llama frente. En los frentes, el aire más frío y denso actúa como una barrera sobre la cual el aire más cálido y menos denso, se eleva, produciendo la nubosidad frontal, como se observa en la figura. Dependiendo de la estabilidad del aire, se tendrá la extensión y tipos de nubes y la cantidad de precipitación que producirá. Los frentes están asociados con los sistemas de bajas presiones y tormentas llamados ciclones frontales de latitudes medias u ondas ciclónicas.
Convergencia.
Cuando en capas bajas, las masas de aire se mueven horizontalmente desde distintas direcciones, de modo que se encuentran en cierta región, el aire en la zona de encuentro no se puede acumular (por conservación de la masa) y como debajo está la superficie de
Las nubes y la precipitación resultan por el efecto de uno o de una combinación de esos mecanismos. Por ejemplo, cuando se produce convergência cerca de las laderas de las montañas, se puede retardar el avance de un sistema frontal, favoreciendo la elevación del aire. Además la topografia irregular puede favorecer el calentamiento de la superficie a ciertas horas, contribuyendo en este caso al ascenso convectivo, que se suma a los efectos anteriores. El efecto combinado generalmente produce en regiones a barlovento de las montañas y sobre sus laderas, precipitación más intensa que en los valles adyacentes a la cordillera y menor precipitación a sotavento de las montañas.
